Глава 6 регулирование теплопотребления

§ 6.1. Методы регулирования теплопотребления

Регулирование теплопотребления требуется в связи с изменениями скорости и направления ветра, интенсивности солнечной радиации, температуры наружного воздуха. Регулирование теплопотребления может осуществляться в различных элементах теплоснабжающей системы. В соответствии с этим различают: 1) центральное регулирование − производится в источниках централизованного теплоснабжения, т.е. на ТЭЦ или в котельной; 2) местное регулирование (обычно групповое) − осуществляется на центральных или местных тепловых пунктах (ЦТП или МТП); 3) индивидуальное регулирование − производится непосредственно на теплопотребляющих приборах.

Центральное регулирование, применяемое на ТЭЦ, обусловливает наибольшую экономичность за счет максимальной выработки электроэнергии теплофикационным способом. Хороших результатов качества теплоснабжения при центральном регулировании можно достичь только при однородной тепловой нагрузке района, например при чисто отопительной. Центральное регулирование не учитывает влияния солнечной радиации и направления ветра на ориентацию ограждений по сторонам света. Не учитывает оно и транспортного запаздывания теплоносителя связанного с удаленностью тепловых потребителей от источника. Лучшие результаты получаются при сочетании трех ступеней регулирования: центрального, местного и индивидуального. На практике в основном применяют центральное и местное регулирование. При этом температурный режим в отдельных помещениях может не выполняться. В последнее время распространяется индивидуальное регулирование по температуре воздуха в отапливаемом помещении.

В принципе тепловую нагрузку абонентов можно регулировать за счет изменения следующих параметров: а) температуры горячего теплоносителя на входе в прибор; б) расхода греющего теплоносителя через прибор; в) величины включенной поверхности нагрева; г) коэффициента теплопередачи нагревательного прибора; д) длительности работы (регулирование «пропусками»); е) среднего температурного напора, путем переключения со схемы противотока на схему прямотока.

При центральном регулировании возможно использование только двух из этих шести параметров: температуры и расхода греющего теплоносителя. На остальные параметры можно влиять обычно только при местном регулировании.

Диапазон обоих, используемых при центральном регулировании, параметров ограничен. Нижний предел температуры греющего теплоносителя ограничен 60 ^○С на входе в здание или 65 ^○С после центрального теплового пункта, верхний − санитарными нормами (95 ^○С) и совершенно жестко условием не вскипания воды. Верхний предел расхода воды определяется располагаемым напором на центральном тепловом пункте, гидравлическим сопротивлением абонентской установки, а также допустимым давлением по условиям прочности и надежности трубопроводов и аппаратов абонентов.

При использовании пара в качестве теплоносителя температурой греющего теплоносителя в теплообменнике практически является температура насыщения, ее изменения в абонентских установках добиваются путем дросселирования. Возможности этого метода ограничены, если абонентские установки не приспособлены для работы под вакуумом.

Вывод: в водяных системах теплоснабжения возможно использовать три метода центрального регулирования: 1) качественное − отпуск теплоты изменяют за счет изменения температуры на входе в теплоприемные установки абонентов, сохраняя неизменным расход теплоносителя; 2) количественное − изменяют расход теплоносителя, сохраняя неизменной температуру на входе в установку; 3) качественно - количественное предполагает одновременное изменение расхода и температуры теплоносителя.

Наибольшее применение имеет центральное качественное регулирование, дополняемое на ЦТП или МТП количественным регулированием или регулированием пропусками, т.е периодическим снижение расхода теплоносителя до нуля. При этом необходима автоматизация абонентских вводов. При количественном регулировании или регулировании пропусками только поддерживание расчетного расхода воды в местных отопительных установках обеспечивает их качественную работу. Это достигается при присоединении абонентских установок по независимой схеме или по зависимой схеме со смесительным насосом.

При количественном регулировании уменьшение расхода воды приводит к увеличению перепада температур, что обусловливает вертикальную разрегулировку систем отопления: неодинаковое изменение расхода воды через отопительные приборы, расположенные на разных этажах. Эта разрегулировка тем сильнее, чем выше здание и чем меньше расчетный перепад давлений в отопительной установке, т.е. чем больше доля гравитационной составляющей в расчетном перепаде давлений. Таким образом, количественное регулирование ограничено вертикальной разрегулировкой систем отопления.

При разнородной тепловой нагрузке применяются различные методы регулирования в разных диапазонах отопительного периода, поскольку применение только центрального регулирования не позволяет удовлетворить не сочетающиеся требования тепловых режимов помещений разного назначения.